VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Transkript

1 VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STAVEBNÍ ÚSTAV BETONOVÝCH A ZDĚNÝCH KONSTRUKCÍ FACULTY OF CIVIL ENGINEERING INSTITUTE OF CONCRETE AND MASONRY STRUCTURES RODINNÝ DŮM SINGLE - FAMILY HOUSE BAKALÁŘSKÁ PRÁCE BACHELOR'S THESIS AUTOR PRÁCE AUTHOR VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR MICHAL HECZKO Ing. ROSTISLAV JENEŠ BRNO 2014

2

3

4

5 Abstrakt Bakalářská práce pojednává o vypracování stavebního a konstrukčního návrhu části zděné stavby dvoupodlažního rodinného domu, statického výpočtu a výkresu tvaru řešeného domu dle platných evropských norem. Návrh a posouzení je proveden pro dva zdící materiály doplněné o železobeton. Hlavní náplní práce je posudek svislých zděných prvků jakou jsou stěny a pilíře, vodorovné prvky jsou řešeny pouze koncepčně. Klíčová slova geometrie, zatížení, únosnost v tlaku, vnitřní sily, součinitel, posudek, stěna, pilíř Abstract The bachelor thesis deals with the development of the design and construction of two-storey brick buildings house, static calculation and drawing the shape of the house solved by current European standards. Design and evaluation is carried out for two masonry materials supplemented by reinforced concrete. The main work is a critique of vertical masonry elements such as walls and pillars, horizontal elements are addressed only conceptually. Keywords geometry, load carrying capacity in compression, inner strength, coefficient, opinion, wall, pillar

6 Bibliografická citace VŠKP Michal Heczko Rodinný dům. Brno, s., 90 s. příl. Bakalářská práce. Vysoké učení technické v Brně, Fakulta stavební, Ústav betonových a zděných konstrukcí. Vedoucí práce Ing. Rostislav Jeneš

7 Prohlášení: Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci zpracoval(a) samostatně a že jsem uvedl(a) všechny použité informační zdroje. V Brně dne podpis autora Michal Heczko

8 OBSAH: 1. Úvod Popis objektu Materiál POROTHERM POROTHERM 25 AKU P+D Skladba stropu POROTHERM YTONG P Beton C20/25l Ocel B500B Zatížení Proměnná Stálá Předpoklad provádění Závěr Seznam použitých zdrojů Normy Webové stránky Seznam příloh

9 1. Úvod Bakalářská práce je zaměřená na řešení nosných obvodových stěn a pilířů ze zdiva rodinného domu pro dva materiály. Vodorovné nosné prvky jsou řešeny koncepčne. Rodinný dům je volně stojící, navržený jako novostavba, o dvou nadzemních podlaží. Materiálové charakteristiky zdiva jdou dle katalogů firem Wienerberger a Ytong. Celý projekt je zpracován dle EN. 2. Popis objektu Rodinný dům o dvou nadzemních podlaží. Objekt je půdorysně situován do dvou navazujících obdélníků o rozměrech, 5,9 x 8,15m výšky 3,0m a 15,45 x 8,4m výšky 7,0m. Užitná plocha kategorie A, plochy pro domácí a obytné činnosti [1]. Střechy objektu jsou navrženy jako ploché, pochozí. Pro materiál od firmy Wienerberger je stropní konstrukce tvořena nosníky POT s vložkami MIAKO zesílená o železobetonovou desku pro zvýšení únosnosti o tloušťce 60mm dle jejich katalogu [7]. Obvodové stěny jdou tvořeny tepelně izolačními zdícími prvky POROTHERM 44, pevnostní třídy P8 spojené maltou pro tenké spáry M10 [6]. Vnitřní stěny z akustických nosných prvků POROTHERM 25 AKU P+D, pevnostní třídy P10 spojené maltou pro tenké spáry M10 [6]. U zdících prvku od firmy Ytong bylo potřeba provést stropní konstrukci z železového betonu o tloušťce 180mm z důvodů nízké únosnosti jimi nabízených stropních dílců. Obvodové nosné stěny jdou tvořeny přesnými tvárnicemi z pórobetonu P6-650 spojené maltou pro tenké spáry M10. Vnitřní nosné stěny jdou ze stejného materiálu odlišné tloušťky [8]. 9

10 3. Materiál 3.1 POROTHERM 44 [6],[5] rozměry 247 x 440 x 238mm skupina zdících prvků 2 objemová hmotnost 800 kg/m 3 pevnost v tlaku P8 malta pro tenké spáry M10 Součinitel tvaru tab. 4.2: šířka 247mm, výška 238mm =1,15 Součinitel tab. 5.1: zdící prvek pálená cihla skupiny 2, malta pro tenké spáry =0,7 =1 Normalizovaná pevnost =9,2 Charakteristická pevnost =4,61 Součinitel spolehlivosti materiálu tab. 6.2: Materiál C, kategorie provádění 3 =2,5 Návrhová pevnost zdiva v tlaku =1, POROTHERM 25 AKU P+D [6],[5] rozměry 372 x 250 x 238mm skupina zdících prvků 2 objemová hmotnost 1000 kg/m 3 pevnost v tlaku P10 malta pro tenké spáry M10 Součinitel tvaru tab. 4.2: šířka 250mm, výška 238mm =1,15 Součinitel tab. 5.1: zdící prvek pálená cihla skupiny 2, malta pro tenké spáry =0,7 =1 Normalizovaná pevnost =11,5 Charakteristická pevnost =5,58 Součinitel spolehlivosti materiálu tab. 6.2: Materiál C, kategorie provádění 3 =2,5 Návrhová pevnost zdiva v tlaku =2,23 10

11 3.3 Skladba stropu POROTHERM [7] Stropní nosníky POT rozměry Délka 160 x 175mm dle příslušných rozpětí Stropní vložky MIAKO 19/62,5 PTH rozměry 190 x 525 x 250 únosnost stropů s osovou vzdáleností nosníků 650 mm a betonovou deskou C20/25 pro světlé rozpětí = 2,75, =9,94 / bez vlastní tihy zmonolitněné stropní konstrukce pro 1. NP =9,94/ > =3,625/ pro 2. NP =9,94/ > # =4,87/ pro světlé rozpětí = 4,5, = 6,47/ bez vlastní tihy zmonolitněné stropní konstrukce pro 1. NP =6,47/ > =3,625/ pro 2. NP =6,47/ > # =4,87/ pro světlé rozpětí = 5,0, =6,1 / bez vlastní tihy zmonolitněné stropní konstrukce pro 1. NP =6,1/ > =4,87/ 3.4 YTONG P6-650 [8] rozměry 300 x 249 x 499mm skupina zdících prvků 1 objemová hmotnost 650 kg/m 3 pevnost v tlaku P6 malta pro tenké spáry M10 Součinitel tvaru tab. 4.2: šířka 300mm, výška 249mm =1,15 Součinitel tab. 5.1: zdící prvek betonová tvárnice skupiny 1, malta pro tenké spáry =0,8 =1 Normalizovaná pevnost =6,9 Charakteristická pevnost =4,13 Součinitel spolehlivosti materiálu tab. 6.2: Materiál C, kategorie provádění 3 =2,5 Návrhová pevnost zdiva v tlaku =1,65 11

12 3.5 Beton C20/25 [4] charakteristická pevnost v tlaku $ =20,0 Návrhová pevnost v tlaku $ =13,3 Součinitel spolehlivosti $ =1,5 3.6 Ocel B500B [4] charakteristická pevnost % =500,0 Návrhová pevnost v tlaku % =434,78 Součinitel spolehlivosti & =1,15 4. Zatížení 4.1 Proměnná [2] Sněhová oblast II. - Brno a okolí Charakteristická hodnota zatížení sněhem na zemi ' =1,0 / [3] Větrná oblast II. - Brno a okolí Výchozí základní rychlost větru (,) =25/' 4.2 Stálá [1] Kategorie A, plochy pro domácí a obytné činnosti * =2,0 / [1] Stálé zatížení vychází ze skladby podlahy a stropu. Objemové tíhy materiálů jsou dle ČSN EN Kamenná dlažba 26 kn/m 3 Keramická dlažba 26 kn/m 3 Podkladní beton C12/15 24 kn/m 3 Železový beton 25 kn/m 3 Hydroizolace z asfaltové lepenky 0,005 kn/m 2 Tepelná izolace z polystyrenu 1,5 kn/m 3 Spadová vrstva z pórobetonu 6 kn/m 3 Omítka MVC 18 kn/m 3 12

13 5. Předpoklad provádění [5] - Uložení stropů na zdivo v minimální šířce + =,. - Působiště podporové reakce =min2 3 ; Excentricita uložení je menší jak #., rozhoduje tlak, - Excentricita při výstavbě stěny se uvažuje 0,05m - Štíhlostní poměr : 899 <27 < 15 bez dotvarování - Součinitel vlhkosti =1 pro zdící prvky kondicionované na vzduchu - Zdící prvky jsou spojené maltou pro tenké spáry 0,5 až 3 mm - Zdivo je v patě a hlavě kloubově uloženo Charakteristická pevnost nevyztuženého zdiva maltou pro tenké spáry z pálených a betonových tvárnic se vypočítá = ),<= za předpokladu: - Normalizovaná pevnost zdiva <50 - Pevnost malty pro tenké spáry <10 Modul pružnosti zdiva se uvažuje > =?, kde? je dáno výrobcem, doporučené hodnoty pro pálené tvárnice? =1000, betonové tvárnice? = Závěr Všechny navržené stěny a pilíře vyhoví při posudku dle ČSN EN s dostatečnou rezervou. Obvodový pilíř z PTH musí být nejméně 500 mm široký a z tvárnic YTONG nejméně 900 mm. Zmonolitněné stropní konstrukce od firmy Wienerberger vyhoví předpokládaným zatížením dle jejich katalogu. Stropní konstrukce společnosti Ytong nejsou dostatečně únosné, proto je vhodné zvolit monolitické nebo prefabrikované železobetonové stropní desky. V této práci je dimenzována křížem vyztužená stropní deska s označením D1. Srovnání obou materiálů je velmi obtížné, při výpočtu únosnosti vyhověli oba i při velmi odlišných materiálech. Investor stavby se pravděpodobně bude zajímat především o cenu a ta se z této práce stanovuje velmi obtížně. Známe sice rozměry a můžeme stanovit spotřebu materiálu na výstavbu nosných prvků, ale ty zcela jistě budou doplněny o další nezbytné prvky, například tepelnou nebo hlukovou izolaci, které jsou významně odlišné u těchto materiálů. 13

14 7. Seznam použitých zdrojů 7.1 Normy: 1. ČSN EN : Zatížení konstrukcí Obecná zatížení Část 1-1: Objemové tíhy, vlastní tíha a užitná zatížení budov, ČNI, Praha, ČSN EN : Zatížení konstrukcí Obecná zatížení Část 1-3: Zatížení sněhem, ČNI, Praha, ČSN EN : Zatížení konstrukcí Obecná zatížení Část 1-4: Zatížení větrem, ČNI, Praha, ČSN EN : Navrhování betonových konstrukcí Část 1-1: Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby, ČNI, Praha, ČSN EN 1996: Navrhování zděných konstrukcí, ČNI, Praha, Webové stránky: 6. Cihelné bloky pro obvodové, nosné a vnitřní stěny: Technické info a technické listy. [online]. Wienerberger AG, 2014 [cit ]. Dostupné z: bloky-pro-obvodov%c3%a9-nosn%c3%a9-a-vnit%c5%99n%c3%ad-st%c4%9bny 7. Porotherm strop: Technické údaje Porotherm stropu tvořeného cihelnými vložkami MIAKO a keramobetonovými stropními POT nosníky. [online]. Wienerberger AG, 2014 [cit ]. Dostupné z: 8. Přesné tvárnice. [online]. YTONG, 2014 [cit ]. Dostupné z: 8. Seznam příloh P1) Použité podklady P2) Statický výpočet P3) Výkresová dokumentace 14